高中物理必修第3册教材习题答案.docx

163

…教材习题答案

…

第九章静电场及其应用

1电荷

◆练习与应用

1.答案在天气干燥的时候脱掉外衣时由于摩擦外衣和身体各自带了等量、异号的电荷接着用手去摸金属门把手时身体放电于是产生电击的感觉

2.答案A、B是金属导体金属内部可移动的电荷是自由电子由于A带上的是负电荷所以是电子由B转移到AA得到的

电子数为n＝＝6.25×1010与B失去的电子数

相等

3.答案(1)沿任意一条虚线切开都有A带正电B带负电

导体原来不带电当带正电的导体球C靠近时由于静电感应导体中的自由电子向B部分转移使B部分因带了多余的电子而带负电A部分因失去了电子而带正电

(2)QA＝QBQA′＝QB′

根据电荷守恒定律A部分失去电子的数目和B部分得到电子的数目是相同的因此无论从哪一条虚线切开两部分的电荷量总是相等的但因为电子在导体上分布不均匀越靠近右端负电荷密度越大越靠近左端正电荷密度越大所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的大小QA≠QA′QB≠QB′

4.答案认识A是错误的元电荷是最小的电荷量不是电荷认识B也是错误的物体所带的电荷量不是任意的只能是元电荷的整数倍

2库仑定律

◆练习与应用

1.答案A球与B球接触则A球、B球带电荷量均为q然后B球与C球接触B球、C球带电荷量均为q再使A球

与B球接触A球、B球带电荷量均为qq＝q2.答案两球之间的静电力不等于k

因为库仑定律适用于真空中点电荷间静电力的计算两个半径为r的金属球球心相距3r时由于两球距离太近电荷在两金属球上的分布发生变化两球不能视为点电荷因而它们之间作用力的大小已不能直接用库仑定律进行计算所以

F≠kQ

F≠k

Q

9r2

3.答案设A、B带的电荷量分别为q、－qA、B之间距离为r则

F＝k用C接触A后A、C带的电荷量均为qA＝qC再

24接触B后B带的电荷量qB＝－q＋＝－q故此时

24

静电力F′＝kqq＝×k＝F在此情况下再使A、B

间距离增大为原来的2倍它们间的静电力F″＝F′＝F

4.答案第四个点电荷所受其余三个点电荷的静电力如图所示q4共受三个力的作用因为q1＝q2＝q3＝q4＝q所以q4所受

a2a2三个力的大小为F1＝F3＝kF2＝k

a2a2

则合力沿正方形的对角线向外合力的大小是F＝2F1cos45°＋

F2＝k

由于对称性每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等方向都沿对角线向外

5.答案对右侧小球进行受力分析如图所示由勾股定理知小球距悬点的竖直距离为

s＝132－52cm＝12cm

设小球质量为m由相似三角形关系知:

Fmg

＝

5cms

解得F＝×0.6×10－3×10N＝2.5×10－3N

kq2Fr2由F＝2得:q＝rk＝9×

kq2

Fr2

由F＝2得:q＝

r

k

＝

9×109

C≈5.3×10－8C

3电场电场强度

◆练习与应用

1.答案认识A是错误的电场中某点的电场强度是电场本身的性质既与试探电荷的电荷量q无关也与试探电荷的有无无关?

认识B是正确的该公式为点电荷的电场强度的决定式?

认识C是错误的电场强度E的大小与试探电荷的电荷量q无关若q减半试探电荷受到的静电力F也会减半而

E＝不变?

认识D是错误的匀强电场中电场强度E处处相同放入其中的电荷量为q的电荷受到的静电力为F＝Eq所以在匀强电场中电荷的电荷量越大受到的力也就越大

2.答案EA＝